MAYA中法线贴图该怎么理解和应用?

教大家个使用maya中法线贴图的应用的综述，个人感觉这个教程太有用了，很全面很直观的分析了maya中发现的各种使用方法及技巧。很是实用收藏一下吧，最近搜集了不少资料和试验，打算把maya中法线贴图（normal map）的相关信息综合一下并且心思一下思路。慢慢来！：）

法线贴图（normal map）是一种较新的贴图技术，类似于bump map，通过对模型表面的法线的矫正来用以表现模型的细节与纹理，其效果比后者要好，能达到bump map所达不到的效果，但是其并不能真正的在模型表面产生细节，相对于displacement map而言，又不如其满意。而且其制作和应用很麻烦，问题也很多，所以这种技术cg中并不常用，不过，在游戏中却有相当的发展空间。其他不多说了，先来看个图：

为什么同一个模型（10*10段的多边形球体）会出来两种效果，我使用了soften/harden edge命令来柔化了右边的模型边，这样看起来就圆滑了很多！

我现在打开了custom polygon display options，显示出来法线来看看区别：

模型的法线有两种：点法线和面法线。面法线是在面中心发出，表示面的方向；而点法线是从点发出的，取决于点周围的面的方向，左右模型的区别说明了soften/harden edge命令工作原理。同时也normal map的基础。（其实还有一种：uv coodinate normal。但maya中似乎没有这个概念，这个东东是在normal map应用中许多问题产生的根源，这里暂不讲述）

下面我们开始。建立一个polygon球体，参数如下。

然后再复制出一个隐藏。

对这个球体平滑2次后，用雕刻工具作出一些细节。

打开hypershade，赋予这个球一个新的lambert材质。

再建立一个sampleinfo和setrange节点，作如下连接：

这样我们把这个球的法线与摄象机信息输入，将其输出到物体材质的color上，这里我的材质选择了surfaceshader，这并不重要。只是为了方便观察效果。

调节参数：我们将法线变量转化为颜色值，需要重新定义取值区间，由[-1，1]转化为[0，1]。

颜色改变，但是你会发现硬件显示的颜色与渲染的颜色不一样！这可是个问题的关键！而且不管你如何移动或旋转摄象机和模型，物体的颜色分布都不变化，上面是绿色，左边蓝，右边红。这可不是我们想要的。

这个问题的原因是因为sampleinfo输出的法线信息是基于摄象机的，所以与摄象机关联，而并非物体本身，这样我们后面的得到的也是不能用的法线信息。

为了解决这个问题，我们断开samlpeinfo和setrange之间的联系，新建一个vector product节点，如下连接。

将透视摄象机的节点拖进，输入其世界矩阵信息到vector product节点，运算方式为vector matrix product，再将输出值连接到setrange的value上。

这样做是矢量与矩阵运算，把摄象机坐标系转换为世界坐标系，这样摄象机的变化不在影响物体的颜色分布了，但是如果我们转动物体，问题仍然出现。所以要把物体的变化的信息也要加进去，将世界坐标系转换为物体坐标系。

如果将此时的颜色转换为贴图，我们就叫它world-space normal map。（后面在介绍这些分类），如图再加入如下类似的节点，注意这次选择的是world inverse matrix。图中colorball就是这个球体的模型节点，你可以在outliner中找到它，拖到hypershade里。

这样，我们看到颜色显示与渲染的一致了，以渲染出来的为准，这样移动摄象机或物体，颜色分布就正确的象贴在物体上一样。